开关柜作为电能分配的重要配电设备之一,在现代电网系统建设和企业、用户的用电中,有着至关重要的作用。如何提高开关柜的性能,以满足电力市场的发展需要,也成为开关柜发展变革的必然趋势。柜体是开关柜基础,因此柜体制作工艺就成了基础的基础。作为柜体它既要满足各电器单元的组合功能条件,还要满足柜体本身要求。接下来,我们着重对开关柜的基本结构和工艺做简单介绍。
一、开关柜的结构和基本工艺特点
1.高的结构形式主要分为2种
(1)。各电器元件可靠地固定于柜体中确定的位置。柜体的内部是元器件均为固定安装的,若更换元件需要用专用工具,并对相连的部件进行拆卸。柜体外形一般为立方体,如屏式、箱式、台式等。
(2)。即开关等主要电器元件安装在柜体的可移装置部件上。抽出式部件满足机械和电气及安全要求,可移部分移换时要轻便,移入后定位要可靠;高压要满足五防连锁的相关要求;低压抽屉式开关柜中,相同类型和规格的抽屉能准确互换。由于互换要求,柜体的精度必须提高,结构的相关部分要有足够的调整量,所以要有较高的机械强度和较高的精度。
2.柜体加工方法基本分为3种
(1)焊接式。采用传统的焊接工艺,把相互关联的零部件采用焊接的方式连接牢固。优点:加工方便、坚固可靠;缺点:误差大、易变形、难调整、欠美观,且后期的修整不方便,镀涂时柜体较大时比较困难,对焊接工艺以及柜体加工人员的基本技能要求高。
(2)紧固件拼装连接。由紧固件将相关联的零部件连接起来。优点:适于工件常规加工、预镀,易变化调节和美化处理,零部件可标准化设计,并可预生产库存,构架外形尺寸误差小,占地小。缺点:不如焊接坚固,要求零部件的精度高,加工成本较高。
(3)焊接与紧固混合连接。即采用焊接和紧固件连接两种方式混合使用,将零部件连接起来。它可以集中这两种连接方式的优点,一般在柜体的连接处采用电焊,可变或可调部分则以紧固件连接。
二、设计和制造要注重基本的规范和工艺细节
1.设计时要考虑其结构形式
有些情况下,柜体已指定型号,那就根据柜型本身的国家和行业标准规范来设计,同时要考虑到制造企业的标准和规范。针对一次系统中的方式要求,看是否柜体与电器元件、厂家要求、环境等相符,并及时联系沟通,确定设计,在此基础上对柜体做不违反基本形式和要求的调整。设计时要全局考虑,考虑用户的维护,尽量把维修空间留大,抽屉柜中的大抽屉尽量不要设计在太高的位置,按钮、灯、表等尽量不要在面板太高位置,便于值班维护人员的使用和监测,易损件的更换方便,元件拆卸位置的可操作性,接线端子位置的合理性等。为方便电缆连接,进出线开孔大小和位置的合理性,进出线位置的可密封性,防止划伤电缆的保护,电缆的固定,基础与柜体的配套性,结构和元件布置的均匀性,柜体电流的分布性,超出范围的调整和保护性,用户的可变动和调整性,以及考虑厂家使用环境的防护改进,结构变动等。比如,考虑可操作性,将仪表面板尽量设计在手容易操作的高度,按标准制造的仪表门中,按钮和转换开关等也要偏下设计以方便操作,调整回路,尽量保证每台柜体承载元器件的均匀性和电流分布的平衡性,尽量留有余量。当超出时要考虑多点接入和中间分段来保证,这必然对柜体的空间结构、材料、美观、检修等方面有一定影响。当用户的元件太多时,尽量与用户联系,放大安装空间,在有些基本形式或用户空间有限时,宜在柜体上采取一些变动,来更好地既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性能。
2.柜体加工形式
元件大而重的考虑优先用焊接式结构,考虑的场地和元件的更换和变动性较大采用组装式。整体要求精度不高,元件少,或是箱式结构考虑采用焊装结构。考虑用户使用场地要求高档,美观一点且经常拆动考虑组装式。随着时代的发展和环保的要求,尽量少使用焊接工艺,以符合绿色环保产品的要求,当然也要从加工的方便性和经济性考虑,焊接方便快速经济。有时候要把2种形式结合起来设计柜体结构和工艺。
3.柜体实际需要
开关柜的制造除了要根据不同型号柜体特点设计和电气方面的规范要求外,还涉及到钣金加工、机械制造和材料力学方面的技术,以及本行业的规范等。例如材料结构方面,除了根据不同柜型的标准规范和用户要求外,还要根据柜体的实际需要,零部件的用途位置,柜体或部件所处的外部环境,安装和运输,加工工艺要求,以及考虑经济效益等。例如一个承载重的元器件且额定电流比较大的安装部件,材料要有一定硬度和韧性,结构形式强度要高且要考虑安装位置与柜体的连接,通断电源的震动因素,维护的方便性,重力的均衡性。所处地下应考虑防尘、防潮,带电粒子多的环境内柜内元件的灭弧保护,地下空间有限,柜体高度的考虑,运输考虑的固定,现场的搬运,零件安装拆借的方便性,零件的通用性,中间过程的形变量。同时要考虑到经济效益原则,在相应的结构选最合理的材料。
4.工艺步骤和细节
钣金加工中的工艺步骤和细节是性能品质保证的前提,所有的技术理论都很明晰合理了,那么加工是成果转化的关键。所以柜体的结构是骨骼是基础,是生产合格开关柜的保证,而工艺细节是血肉,是高品质、高性能、人性化开关柜精品的前提。
社会在发展,对产品的性能和品质要求也在提升,要与国际接轨,必须在符合国家和行业标准前提下,在重视产品结构设计,保证基本质量的情况下,注重产品的设计和加工细节,综合性考虑,精细化制造,提高效率和效益的同时,提升产品性能和品质,才能在开关柜成套行业,打造真正的精品,提升产品的品牌实力。